[ჸჸCPP]3.ᄃᄃᄃᄃᄃᄃᄃᄃ

Created: June 6, 2021 11:22 AM
Tag: bit flag, bit mask, bitwise, logical, operator, relational
3.1演算子優先度および連結ルール
Operators in C and C++ - Wikipedia
3.5関係演算子関係演算子

#include <iostream>
#inlcude <cmath>

int main(void)
{
	using namespace std;

	double d1(100 - 99.99);
	double d2(10 - 9.99);
	if (d1 == d2)
			cout << "eqal" << endl;
	else
	{
		cout << "not equal" << endl;
		if (d1 > d2)
			cout << "d1 > d2" << endl;
		else
			cout << "d1 < d2" << endl;
	}
}

// result
not equal
d1 > d2

💡 浮動小数点は上記の誤差を生じることを示す.これを克服するために,誤差の限界を予め指定しておくことができる.これは数値分析と分野知識によって決まる.方法は以下の通りです.
浮動小数点表示と実パラメータの指定

using namespace std;

const double epsilon = 1e-16; // 오차의 한계
if (abs(d1 - d2) < epsilon) // 절댓값 처리
	cout << "approximately equal" << endl;
else
	cout << "not equal" << endl;
return (0);

3.6論理演算子論理演算子
short circuit evaluation

if (ture && ++i) // and operator의 계산속도를 위해 && 우변의 ++i는 기능하지 않는다! (좌변이 이미 참인경우 우변을 무시)
// 이렇게 코드를 작성하는것은 지양해야 한다

De Morgan's Law

!(x && y) == !(x || !y)

XOR

flase flase -> flase
flase ture -> ture
true false -> true
true true -> false

C++に論理XOR演算子はありません.ビットXOR演算子があります.
優先度の考慮事項

bool v1 = true;
bool v2 = false;
bool v3 = false;

bool r1 = v1 || v2 && v3; // case1
bool r3 = v1 || (v2 && v3); // case2

&&演算子の優先度は||演算子の優先度より高いため、case 1の機能はcase 2と同じである.この場合、誤解を防ぐために()を適切に打つべきである.
3.8ビット演算子ビット操作
ビット演算子を使用してアレイや構造タイプの演算を行うよりも、メモリの使用がより意味があります.演算子とその機能は次のとおりです.

<< left shift

>> right shift

~ bitwise not

& bitwise and

| bitwise or

^ bitwise xor

#include <iostream>
#include <bitset>

int main(void)
{
	using namespace std;
	
	unsigned int a = 3;
	cout << bitset<8>(a << 1) << " " << (a << 1) << endl;
	cout << bitset<8>(a << 2) << " " << (a << 2) << endl;
	cout << bitset<8>(a << 3) << " " << (a << 3) << endl;
	cout << bitset<8>(a << 4) << " " << (a << 4) << endl;
	return (0);
}

// result
00000110 6
00001100 12
00011000 24
00110000 48

#include <iostream>
#include <bitset>

int main(void)
{
	unsigned int a = 0b1100;
	unsigned int b = 0b0110;

	cout << bitset<4>(a & b) << endl;
	cout << bitset<4>(a | b) << endl;
	cout << bitset<4>(a ^ b) << endl;
	return (0);
}

// result
0100
1110
1010

a &= b; // 비트단위 연산은 assignment operator와 결합하여 사용할 수도 있다

3.9ビットフラグ、ビットマスク用法ビットフラグ、ビットマスク
ビットマークやミートソースマスクは、ゲームプログラミングなどの速度の重要な分野で役立ちます.
ビットマーク

#include <iostream>
#include <bitset>

int main(void)
{
	const unsigned char opt0 = 1 << 0;
	const unsigned char opt1 = 1 << 1;
	const unsigned char opt2 = 1 << 2;
	const unsigned char opt3 = 1 << 3;

	unsigned char items_flag = 0; // init

	// item0 on
	items_flag |= opt0;
	cout << "item3 obtained " << bitset<8>(items_flag) << endl; // 00000001

	// obtain item 2, 3
	items_flag |= (opt2 | opt3);
	cout << "item2, 3 obtained" << bitset<8>(opt2 | opt3) << endl;

	// item3 lost
	itmes_flag &= ~opt3;
	cout << "item3 obtained " << bitset<8>(items_flag) << endl;

	// has item0?
	if (items_flag & opt0)
		cout << "has item0" << endl;

	return (0);
}

ビットマスク

#include <iostream>
#include <bitset>

using namespace std;

int main(void)
{
	const unsigned int red_mask = 0xFF0000;
	const unsigned int green_mask = 0x00FF00;
	const unsigned int blue_mask = 0x0000FF;

	cout << bitset<32>(red_mask) << endl;
	cout << bitset<32>(green_mask) << endl;
	cout << bitset<32>(blue_mask) << endl;

	unsigned int pixel_color = 0xDAA520;
	cout << bitset<32>(pixel_color) << endl;

	unsigned char green = pixel_color & green_mask >> 8;
	cout << "green " << bitset<8>(green) << " " << int(green) << endl;
	return (0);
}